Analyse in vivo des cellules souches musculaires dans l'ischémie chronique et aiguë des membres inférieurs (myostemischémie)

La régénération musculaire post-lésionnelle est un processus à multiples facettes nécessitant la coordination de la myogenèse et de l'angiogenèse. La question de savoir si cette coordination est altérée dans un contexte pathologique a été peu étudiée, que le défaut originel provienne de la cellule myogénique (myopathie dégénérative) ou du vaisseau (ischémie chronique des membres).

L'ischémie chronique des membres chez les patients atteints d'une maladie artérielle périphérique (PAD) provoque une faiblesse musculaire et diminue la tolérance à l'exercice. Les patients atteints de PAD présentant une ischémie chronique des membres souffrent principalement d'une claudication intermittente sur la marche ou des douleurs de repos au stade plus avancé, c'est-à-dire dans l'ischémie critique des membres. Le PAD est associé à l'apoptose des cellules musculaires et à l'atrophie, la commutation de type fibre (du type I au type II), une augmentation de la teneur en graisse musculaire et de la dénervation. Les mécanismes sous-jacents proviennent d'origine hémodynamique et liés à des obstructions athérosclérotiques des principales artères fournissant les membres inférieurs. Cependant, des mécanismes supplémentaires contribuent aux manifestations des membres, où une réduction du flux sanguin ne peut pas expliquer la limitation de l'exercice chez les patients atteints de PAD symptomatiques. Ces mécanismes comprennent une cascade de réponses pathologiques pendant l'ischémie induite par l'exercice et la reperfusion au repos, un dysfonctionnement endothélial, un stress oxydatif, une inflammation et des anomalies métaboliques musculaires). Étonnamment, l'implication des SC dans la physiopathologie de l'ischémie chronique des membres a été négligée. On pourrait supposer que la capacité de régénération des SC dans le PAD avancé est submergée par une ischémie prolongée. Dans ce cas, une diminution des capacités régénératives du SC pourrait participer à l'aggravation de l'atrophie musculaire et de la perfusion des membres, compte tenu de leurs propriétés pro-angiogéniques connues. De manière cohérente, une étude préclinique a démontré que la livraison combinée de facteurs pro-angiogéniques et myogéniques améliore la récupération des muscles ischémiques, tandis que la chirurgie endovasculaire et l'administration de facteurs angiogéniques (protéines recombinantes ou thérapie génique) ou des cellules angiogéniques (thérapie cellulaire) ont montré des effets limités. Cela indique que la promotion de l'angiogenèse avec la myogenèse peut être une stratégie thérapeutique plus appropriée.

L'angiogenèse altérée et / ou la myogenèse altérée sont donc des acteurs nouveaux dans l'ischémie chronique des membres et pourraient représenter des cibles thérapeutiques potentielles pour retarder ou atténuer le dysfonctionnement musculaire.

Pour les patients MAP, des biopsies musculaires auront lieu lors d'un pontage fémoro-poplité. Des biopsies musculaires de contrôle seront réalisées chez les patients subissant une chirurgie orthopédique du membre inférieur ou un pontage fémoro-poplité pour des raisons non ischémiques (anévrisme poplité, syndrome de piégeage poplité). En parallèle, des SC humaines chez des patients non-MAP avec ischémie aiguë des membres <6h ( d'origine embolique) seront obtenus. Pour l'étude PAD, les patients atteints d'une maladie auto-immune, d'un cancer actif, d'une insuffisance rénale terminale ou d'une nécrose tissulaire ou d'un œdème proche du site de biopsie seront exclus de cette étude.

Trois évaluations majeures seront effectuées:

1. Étude topographique: nombre, distribution et proximité relative du SC, et capillaires, type de fibre, basé sur l'immunohistochimie appliquée à des coupes transversales minces standard, et à des segments plus épais de muscle dégagé.
2. Étude fonctionnelle : comparaison in vitro et in vivo du potentiel myogénique du SC entre patients ischémiques et témoins, basée sur la culture cellulaire primaire SC et le système de co-culture SC-EC. A terme, la transplantation SC dans des muscles lésés de souris immunodéprimées visera à évaluer les capacités myogéniques.
3. Analyse transcriptomique: des SC et des EC triés à partir du muscle ischémique des patients atteints de PAD, des muscles témoins et des patients souffrant d'ischémie aiguë.

L'objectif des enquêteurs est d'analyser et de comparer l'adaptation moléculaire des CE et SC vers l'ischémie chronique (dans un contexte d'atrophie et de faiblesse musculaires) par rapport à l'ischémie aiguë (dans un contexte de fonction musculaire normale) Une attention particulière dans l'analyse sera accordée aux voies déjà impliquées dans le couplage myogenèse/angiogenèse lors de la régénération musculaire.